Полиэтиленгликоль (порошок ПЭГ 6000; / pɒliˈɛθəlˌiːn ˈɡlaɪˌkɒl, -ˌkɔːl /) представляет собой полиэфирное соединение, имеющее множество применений, от промышленного производства до медицины. Порошок PEG 6000 также известен как полиэтиленоксид (PEO) или полиоксиэтилен (POE), в зависимости от его молекулярной массы. Структура порошка ПЭГ 6000 обычно выражается как H- (O-CH2-CH2) n-OH.
PEG 6000 (POWDER)
CAS No. : 25322-68-3
EC No. : 500-038-2
Synonyms:
Polyethylene glycol 6000; Polyethylene Glycol 6000; poli etilen glikol 6000; peg6000; Peg 6000, polietilenglikol 6000, poli etilen glikol 6000, cas no : Cas No: 25322-68-3, macrogol, carbowax; poly(ethylene glycol); polietilen glikol; poli etilen glikol; poli etilenglikol; PEG-6000; poli etilen glikol; ETHYLENE GLYCOL; 1,2-ethanediol; Ethane-1,2-diol; 107-21-1; glycol; monoethylene glycol; 1,2-Dihydroxyethane; 2-hydroxyethanol; Glycol alcohol; Ethylene alcohol; polyethylene glycol; Macrogol; Fridex; Tescol; Ethylene dihydrate; Norkool; Macrogol 400 BPC; Dowtherm SR 1; ethanediol; Zerex; Ucar 17; Lutrol-9; Polyethylene glycol 200; ethyleneglycol; PEG 6000 (Powder); Aethylenglykol; Glycol, ethylene-; 1,2-Ethandiol; Glycols, polyethylene; Caswell No. 441; Ethylenglycol; Aethylenglykol [German]; ethylen glycol; ethylene-glycol; Lutrol; PEG 400; Polyethylene glycol 600; 146AR; Polyethylene glycol 1000; UNII-FC72KVT52F; Lutrol 9; Carbowax 20; NSC 93876; Carbowax 6000; Carbowax 400; CCRIS 3744; Carbowax 1000; Dowtherm 4000; 1,2-ethylene glycol; 1,2-dihydroxy ethane; Ethylene glycol polymer; HSDB 5012; NCI-C00920; HOCH2CH2OH; Union Carbide XL 54 Type I De-icing Fluid; PEG 3350; EINECS 203-473-3; M.e.g.; Ethylene glycol homopolymer; Polyethylene Glycol 4000; EPA Pesticide Chemical Code 042203; 1,2-Ethanediol homopolymer; FC72KVT52F; AI3-03050; PEG; DTXSID8020597; CHEBI:30742; PEG 4000; 1, 2-Ethanediol; DuPont Zonyl FSO Fluorinated Surfactants; alpha-Hydro-omega-hydroxypoly(oxyethylene); DSSTox_CID_597; H(OCH2CH2)nOH; Ethylene glycol, technical; Polyethylene oxide; DSSTox_RID_75680; Polyethylene Glycol 400; DSSTox_GSID_20597; alpha-Hydro-omega-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanediyl); Glycol, polyethylene; Carbowax; Miralax; Ethylene glycol, 99.5%, for analysis; CAS-107-21-1; Polyethylene Glycols; Ethylene glycol, 99.8%, anhydrous, AcroSeal(R); Polyethylene glycol 3350; Polyethylene Glycol 6000; ethyleneglycole; Athylenglykol; Aquaffin; Badimol; Modopeg; Nosilen; Nycoline; ehtylene glycol; etylene glycol; Carbowax Sentry; 2-ethanediol; Pluracol E; Polyaethylenglykol; Aquacide III; Ilexan E; Bradsyn PEG; ethylene alcohol; Merpol OJ; Polyaethylenglykole; MEG 100; Alkox SR; Oxide Wax AN; Oxyethylene polymer; Poly-G; Solbanon (TN); 1,2-ethane diol; 1,2-ethane-diol; ethane-1.2-diol; peg6000; GXT; PEG 1000; 1,2-ethyleneglycol; ethan-1,2-diol; mono-ethylene glycol; Carbowax 100; Carbowax 200; Carbowax 600; Macrogol 400; Polyox wsr-N 60; Mono Ethylene Glycol; Carbowax 1350; Carbowax 1500; Carbowax 1540; Carbowax 3350; Carbowax 4500; Carbowax 4600; 1,2-ethylene-glycol; Breox 20M; Lutrol E (TN); Ethylene oxide polymer; Gafanol E 200; Pluriol E 200; Carbowax 14000; Carbowax 20000; Carbowax 25000; Emkapol 4200; Alcox E 30; Alkox E 45; Alkox E 60; Alkox E 75; Alkox R 15; Antarox E 4000; Atpeg 6000; Breox 550; Breox PEG 6000; Alkox E 100; Alkox E 130; Alkox E 160; Alkox E 240; Alkox R 150; Alkox R 400; Breox 2000; Breox 4000; Poly-G600; polyethylene glycol-400; Macrogol 400 (TN); Polyethylene oxide (NF); Alkox R 1000; Polyethylene glycol (NF); Sentry polyox WSR (TN); Macrogol 1500 (TN); Macrogol 4000 (TN); Macrogol 6000 (TN); EC 203-473-3; PEG 6000 (Powder); Ethoxylated 1,2-ethanediol; Macrogol ointment (JP17); WLN: Q2Q; Glycol, polyethylene(6000); HO(CH2)2OH; M.E.G; NCIOpen2_001979; NCIOpen2_002019; NCIOpen2_002100; Macrogol 400 (JP17); Polyethylene Glycol 6000 NF; CCRIS 979; Ethylene glycol 5 M solution; Polyethylene glycol, diglycidyl bisphenol A polymer; BIDD:ER0283; FisherFresh™ Concentrate; Macrogol 1500 (JP17); Macrogol 4000 (JP17); Macrogol 6000 (JP17); CAFO 154; CHEMBL457299; LS-8; PEG 6000DS; Ethylene glycol, AR, >=99%; Ethylene glycol, LR, >=99%; Macrogol 20000 (JP17); BDH 301; PEG1000; Poly(oxy-1,2-ethanediyl), .alpha.-hydro-.omega.-hydroxy-; WSR-301; HMS2267F07; Poly(ethylene glycol) methyl ether; Polyethylene glycol 3350 (USP); WT931; Ethylene glycol, p.a., 99.5%; 1,2-ETHANEDIOL (GLYCOL); NSC32853; NSC32854; NSC57859; NSC93876; PEG 3600; PEG-1000; poly (ethylene glycol) methyl ether; ZINC5224354; Ethylene glycol, analytical standard; Tox21_202038; Tox21_6000637; ANW-15497; Ethane-1,2-diol (Ethylene Glycol); Ethylene glycol, anhydrous, 99.8%; HM 500; NSC-32853; NSC-32854; NSC-57859; NSC-93876; NSC152324; NSC152325; NSC155081; Polyethylene Glycol 8000, NF FCC; M.W range 3,000-3,700; AKOS000119039; alpha,omega-hydroxypoly(ethylene oxide); 61266-70-4 2-Hydroxymethyloxethane; DuPont Zonyl FSE Fluorinated Surfactants; NCGC00259587-01; AK116144; BP-13454; BP-24366; BP-31056; M430; Oxirane, 2,2'-((1-methylethylidene)bis(4,1-phenyleneoxymethylene))bis-, polymer with alpha-hydro-omega-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanediyl); polyethylene glycol (m w 200-9,500); SC-47188; SMR001262244; Dihydrocarveol, (-)-, mixture of isomers; ETHYLENE GLYCOL HIGH PURITY GRD 1L; Ethylene glycol, ReagentPlus(R), >=99%; DuPont Zonyl FSE Fluorinated Surfactants; Polyethylene glycol tridecyl ether phosphate; 2610033; Trideceth-3 phosphate; Trideceth-6 phosphate; Trideceth-10 phosphate; PEG 6000 (Powder); PEG-3 Tridecyl ether phosphate; PEG-6 Tridecyl ether phosphate; DTXSID70873400; PEG-10 Tridecyl ether phosphate; Poly(oxy-1,2-ethanediyl), ?-tridecyl-?-hydroxy-, phosphate; Poly(oxy-1,2-ethanediyl), .alpha.-tridecyl-.omega.-hydroxy-, phosphate; Tridecyl alcohol, ethoxylated, phosphated; 2-(Tridecyloxy)ethyl dihydrogen phosphate; Polyoxyethylene (3) tridecyl ether phosphate; Polyoxyethylene (6) tridecyl ether phosphate; Polyoxyethylene (10) tridecyl ether phosphate; Polyethylene glycol (3) tridecyl ether phosphate; Polyethylene glycol 6000 tridecyl ether phosphate; Polyethylene glycol 500 tridecyl ether phosphate; Phosphoric acid, (ethoxylated tridecyl alcohol) esters; Poly(oxy-1,2-ethanediyl), alpha-tridecyl-omega-hydroxy-, phosphate
ПЭГ 6000 порошок
Полиэтиленгликоль (порошок ПЭГ 6000; / pɒliˈɛθəlˌiːn ˈɡlaɪˌkɒl, -ˌkɔːl /) представляет собой полиэфирное соединение, имеющее множество применений, от промышленного производства до медицины. Порошок PEG 6000 также известен как полиэтиленоксид (PEO) или полиоксиэтилен (POE), в зависимости от его молекулярной массы. Структура порошка ПЭГ 6000 обычно выражается как H- (O-CH2-CH2) n-OH.
Использование полиэтиленгликоля (порошок ПЭГ 6000
Медицинское использование полиэтиленгликоля (порошок ПЭГ 6000)
Основная статья: Макрогол
Порошок ПЭГ 6000 является основой ряда слабительных [4]. Орошение всего кишечника полиэтиленгликолем с добавлением электролитов используется для подготовки кишечника перед операцией или колоноскопией.
Порошок ПЭГ 6000 также используется в качестве наполнителя во многих фармацевтических продуктах.
При добавлении к различным белковым препаратам полиэтиленгликоль позволяет замедлить выведение переносимого белка из крови. [5]
Возможность того, что порошок PEG 6000 может быть использован для слияния аксонов, изучается исследователями, изучающими повреждение периферических нервов и спинного мозга. [4]
Химическое использование полиэтиленгликоля (порошок ПЭГ 6000)
Останки каррака Мэри Роуз 16 века, прошедшие консервационную обработку порошком PEG 6000 в 1980-х годах.
Терракотовый воин со следами оригинального цвета
Поскольку порошок PEG 6000 представляет собой гидрофильную молекулу, он использовался для пассивирования предметных стекол микроскопа для предотвращения неспецифического прилипания белков в исследованиях флуоресценции одиночных молекул. [6]
Полиэтиленгликоль малотоксичен и используется в различных продуктах. [7] Полимер используется в качестве смазывающего покрытия для различных поверхностей в водных и неводных средах [8].
Поскольку порошок PEG 6000 представляет собой гибкий водорастворимый полимер, его можно использовать для создания очень высокого осмотического давления (порядка десятков атмосфер). Также маловероятно, что он будет иметь специфическое взаимодействие с биологическими химическими веществами. Эти свойства делают порошок PEG 6000 одной из наиболее полезных молекул для приложения осмотического давления в биохимии и экспериментах с биомембранами, в частности, при использовании метода осмотического стресса.
Полиэтиленгликоль также обычно используется в качестве полярной неподвижной фазы для газовой хроматографии, а также в качестве теплоносителя в электронных тестерах.
Порошок PEG 6000 также использовался для сохранения объектов, которые были спасены из-под воды, как это было в случае с военным кораблем Vasa в Стокгольме [9] и аналогичными случаями. Он заменяет воду в деревянных предметах, делая древесину стабильной по размеру и предотвращая деформацию или усадку древесины при высыхании. [4] Кроме того, порошок ПЭГ 6000 используется при работе с сырой древесиной в качестве стабилизатора и для предотвращения усадки. [10]
Порошок PEG 6000 использовался для сохранения окрашенных цветов на терракотовых воинах, обнаруженных на объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО в Китае. [11] Эти расписные артефакты были созданы в эпоху Цинь Шихуанди (первого императора Китая). В течение 15 секунд после того, как терракотовые куски были обнаружены во время раскопок, лак под краской начинает скручиваться после воздействия сухого воздуха Сиань. Впоследствии краска отслаивается примерно через четыре минуты. Немецкое баварское государственное управление охраны окружающей среды разработало порошковый консервант PEG 6000, который при немедленном нанесении на раскопанные артефакты помог сохранить цвета, нанесенные на куски глиняных солдатиков. [12]
Порошок PEG 6000 часто используется (как соединение для внутренней калибровки) в масс-спектрометрических экспериментах, с его характерным характером фрагментации, обеспечивающим точную и воспроизводимую настройку.
Производные порошка ПЭГ 6000, такие как этоксилаты узкого диапазона, используются в качестве поверхностно-активных веществ.
Порошок ПЭГ 6000 использовался в качестве гидрофильного блока амфифильных блок-сополимеров, используемых для создания некоторых полимерсом. [13]
Порошок PEG 6000 также использовался в качестве движителя на ракете UGM-133M Trident II, находящейся на вооружении ВВС США [14].
Биологическое использование
Порошок PEG 6000 обычно используется в качестве агента скучивания в анализах in vitro для имитации условий высокой плотности клеток. [6]
Порошок PEG 6000 обычно используется в качестве осадителя для выделения плазмидной ДНК и кристаллизации белка. Рентгеновская дифракция кристаллов белка может выявить атомную структуру белков.
Порошок PEG 6000 используется для слияния двух разных типов клеток, чаще всего B-клеток и миелом, с целью создания гибридом.
Полимерные сегменты, полученные из порошковых полиолов PEG 6000, придают полиуретанам гибкость для таких применений, как эластомерные волокна (спандекс) и поролоновые подушки.
В микробиологии осаждение порошка ПЭГ 6000 используется для концентрирования вирусов. Порошок PEG 6000 также используется для индукции полного слияния (смешивания как внутренних, так и внешних листочков) в липосомах, восстановленных in vitro.
На векторы для генной терапии (например, вирусы) может быть нанесено порошковое покрытие PEG 6000, чтобы защитить их от инактивации иммунной системой и не нацеливать их на органы, где они могут накапливаться и оказывать токсическое действие. [15] Было показано, что размер порошкового полимера PEG 6000 имеет важное значение, поскольку более крупные полимеры обеспечивают лучшую иммунную защиту.
Порошок PEG 6000 является компонентом липидных частиц стабильных нуклеиновых кислот (SNALP), используемых для упаковки миРНК для использования in vivo. [16] [17]
В банках крови порошок PEG 6000 используется в качестве потенцирующего средства для улучшения обнаружения антигенов и антител. [4] [18]
При работе с фенолом в лабораторных условиях можно использовать порошок ПЭГ 6000 300 при фенольных ожогах кожи для деактивации любого остаточного фенола (требуются некоторые ссылки).
В биофизике полиэтиленгликоли являются предпочтительными молекулами для исследования диаметра функционирующих ионных каналов, поскольку в водных растворах они имеют сферическую форму и могут блокировать проводимость ионных каналов [19] [20].
Коммерческое использование
Порошок PEG 6000 является основой многих кремов для кожи (например, цетомакрогола) и личных лубрикантов (часто в сочетании с глицерином).
Порошок ПЭГ 6000 используется в ряде зубных паст [4] в качестве диспергатора. В этом случае он связывает воду и помогает равномерно распределить ксантановую камедь в зубной пасте.
Порошок PEG 6000 также исследуется для использования в бронежилетах и татуировках для контроля диабета. [21] [22]
В низкомолекулярных составах (например, порошок PEG 6000 400) он используется в струйных принтерах Hewlett-Packard в качестве растворителя чернил и смазки для печатающих головок.
Порошок PEG 6000 также используется в качестве антивспенивающего агента в продуктах питания и напитках [23] - его номер INS составляет 1521 [24] или E1521 в ЕС [25].
Промышленное использование
Полиэтиленгликоль, пластифицированный нитратным сложным эфиром (NEPE-75), используется в твердом ракетном топливе для баллистических ракет Trident II, запускаемых с подводных лодок. [26]
Диметиловые эфиры порошка PEG 6000 являются ключевым ингредиентом Selexol, растворителя, используемого на электростанциях с комбинированным циклом сжигания угля (IGCC) для удаления диоксида углерода и сероводорода из потока газовых отходов.
Порошок PEG 6000 использовался в качестве изолятора затвора в электрическом двухслойном транзисторе для индукции сверхпроводимости в изоляторе [27].
Порошок ПЭГ 6000 также используется в качестве полимерной основы для твердых полимерных электролитов. Хотя это еще не коммерческое производство, многие группы по всему миру занимаются исследованиями твердых полимерных электролитов, содержащих порошок PEG 6000, с целью улучшения их свойств и разрешения их использования в батареях, электрохромных системах отображения и других продуктах. в будущем.
Порошок ПЭГ 6000 вводят в промышленные процессы для уменьшения пенообразования в сепарационном оборудовании.
Порошок ПЭГ 6000 используется в качестве связующего при изготовлении технической керамики. [28]
Рекреационное использование
Порошок PEG 6000 используется для увеличения размера и увеличения прочности очень больших мыльных пузырей.
Порошок PEG 6000 является основным ингредиентом многих личных смазок.
Влияние на здоровье
Порошок PEG 6000 считается биологически инертным и безопасным FDA. Тем не менее, растущее количество доказательств показывает существование порошковых антител к PEG 6000 примерно у 72% населения на основе образцов плазмы за период 1990–1999 гг. [Требуется медицинская ссылка] FDA попросили исследовать возможные эффекты PEG 6000 порошок слабительного для детей. [29]
Из-за его повсеместного распространения во множестве продуктов и большого процента населения, имеющего антитела к порошку PEG 6000, гиперчувствительные реакции на порошок PEG 6000 вызывают растущую озабоченность. [Требуется медицинская цитата] Аллергия на порошок PEG 6000 обычно обнаруживается у человека была диагностирована аллергия на все большее количество, казалось бы, несвязанных продуктов, включая обработанные пищевые продукты, косметику, лекарства и другие вещества, которые содержат порошок PEG 6000 или были произведены с порошком PEG 6000. [30]
Когда порошок PEG 6000 химически присоединен к терапевтическим молекулам (таким как белковые лекарственные средства или наночастицы), он иногда может быть антигенным, стимулируя реакцию антител против порошка PEG 6000 у некоторых пациентов. Этот эффект был продемонстрирован только для некоторых из многих доступных порошкообразных терапевтических средств с ПЭГ 6000, но он оказывает значительное влияние на клинические исходы у пораженных пациентов [31]. За исключением этих нескольких случаев, когда пациенты имеют иммунный ответ против порошка PEG 6000, он обычно считается безопасным компонентом лекарственных препаратов.
Доступные формы и номенклатура
Порошок PEG 6000, PEO и POE относятся к олигомеру или полимеру этиленоксида. Эти три названия химически синонимичны, но исторически порошок ПЭГ 6000 предпочтительнее в биомедицинской области, тогда как ПЭО более распространен в области химии полимеров. Поскольку для различных применений требуются полимерные цепи разной длины, порошок ПЭГ 6000 обычно относится к олигомерам и полимерам с молекулярной массой ниже 20000 г / моль, ПЭО к полимерам с молекулярной массой выше 20000 г / моль, а ПОЭ к полимерам любого молекулярная масса. [32] Порошки PEG 6000 получают путем полимеризации оксида этилена и коммерчески доступны в широком диапазоне молекулярных масс от 300 г / моль до 10 000 000 г / моль [33].
Порошок ПЭГ 6000 и ПЭО - это жидкости или легкоплавкие твердые вещества, в зависимости от их молекулярной массы. Хотя порошок ПЭГ 6000 и ПЭО с разной молекулярной массой находят применение в разных сферах применения и имеют разные физические свойства (например, вязкость) из-за эффектов длины цепи, их химические свойства почти идентичны. Также доступны различные формы порошка PEG 6000, в зависимости от инициатора, используемого для процесса полимеризации - наиболее распространенным инициатором является порошок монофункционального метилового эфира PEG 6000 или метоксиполи (этиленгликоль), сокращенно порошок mPEG 6000. Порошки ПЭГ 6000 с более низким молекулярным весом также доступны в виде более чистых олигомеров, называемых монодисперсными, однородными или дискретными. Недавно было показано, что порошок ПЭГ 6000 очень высокой чистоты является кристаллическим, что позволяет определить кристаллическую структуру с помощью дифракции рентгеновских лучей. [33] Поскольку очистка и разделение чистых олигомеров затруднительны, цена на этот тип качества часто в 10–1000 раз выше, чем у полидисперсного порошка ПЭГ 6000.
Порошки PEG 6000 также доступны с различной геометрией.
Разветвленные порошки ПЭГ 6000 имеют от трех до десяти порошковых цепочек ПЭГ 6000, исходящих из центральной группы ядра.
Порошки Star PEG 6000 содержат от 10 до 100 порошковых цепочек PEG 6000, исходящих из центральной группы ядер.
Порошки Comb PEG 6000 имеют несколько цепочек порошка PEG 6000, обычно привитых к полимерной основе.
Цифры, которые часто включаются в названия порошков PEG 6000, указывают на их среднюю молекулярную массу (например, порошок PEG 6000 с n = 9 будет иметь среднюю молекулярную массу приблизительно 400 дальтон и будет обозначен как порошок PEG 6000 400). Порошки PEG 6000 включают молекулы с распределением молекулярных масс (т.е. они полидисперсны). Распределение по размерам может быть охарактеризовано статистически его средневесовой молекулярной массой (Mw) и среднечисловой молекулярной массой (Mn), соотношение которых называется индексом полидисперсности (Mw / Mn). Mw и Mn можно измерить масс-спектрометрией.
Порошкоилирование ПЭГ 6000 представляет собой акт ковалентного связывания порошковой структуры ПЭГ 6000 с другой более крупной молекулой, например терапевтическим белком, который в таком случае называют порошилированным белком ПЭГ 6000. PEG 6000 порошкообразный интерферон альфа-2a или -2b обычно используются для инъекций при инфекции гепатита С.
Порошок PEG 6000 растворим в воде, метаноле, этаноле, ацетонитриле, бензоле и дихлорметане и нерастворим в диэтиловом эфире и гексане. Он соединяется с гидрофобными молекулами с образованием неионных поверхностно-активных веществ. [34]
Порошки PEG 6000 потенциально содержат токсичные примеси, такие как оксид этилена и 1,4-диоксан. [35] Этиленгликоль и его эфиры нефротоксичны при нанесении на поврежденную кожу. [36]
Полиэтиленоксид (PEO, Mw 4 кДа) нанометрические кристаллиты (4 нм)
Полиэтиленгликоль (порошок ПЭГ 6000) и родственные полимеры (конструкции фосфолипидов порошка ПЭГ 6000) часто обрабатывают ультразвуком при использовании в биомедицинских приложениях. Однако, как сообщается Murali et al., Порошок PEG 6000 очень чувствителен к сонолитической деградации, а продукты разложения порошка PEG 6000 могут быть токсичными для клеток млекопитающих. Таким образом, крайне важно оценить потенциальное разложение порошка PEG 6000, чтобы убедиться, что конечный материал не содержит недокументированных загрязняющих веществ, которые могут вносить артефакты в экспериментальные результаты.
Порошки PEG 6000 и метоксиполиэтиленгликоли производятся Dow Chemical под торговой маркой Carbowax для промышленного использования и Carbowax Sentry для пищевых и фармацевтических целей. Они различаются по консистенции от жидкого к твердому, в зависимости от молекулярной массы, на что указывает число после названия. Они коммерчески используются во многих областях, в том числе в качестве поверхностно-активных веществ, в пищевых продуктах, в косметике, в фармацевтике, в биомедицине, в качестве диспергирующих агентов, в качестве растворителей, в мазях, в основах для суппозиториев, в качестве наполнителей для таблеток и в качестве слабительных средств. Некоторые специфические группы - лауромакроголы, ноноксинолы, октоксинолы и полоксамеры.
Макрогол, используемый как слабительное, представляет собой форму полиэтиленгликоля. За названием может следовать число, обозначающее среднюю молекулярную массу.
Производство полиэтиленгликоля (порошок ПЭГ 6000)
Полиэтиленгликоль 400, фармацевтического качества
Полиэтиленгликоль 4000, фармацевтического качества
Впервые о производстве полиэтиленгликоля было сообщено в 1859 году. И А. В. Лоренцо, и Чарльз Адольф Вюрц независимо выделили продукты, представляющие собой полиэтиленгликоли [38]. Полиэтиленгликоль получают при взаимодействии этиленоксида с водой, этиленгликолем или олигомерами этиленгликоля. [39] Реакция катализируется кислотными или основными катализаторами. Этиленгликоль и его олигомеры предпочтительнее в качестве исходного материала вместо воды, поскольку они позволяют создавать полимеры с низкой полидисперсностью (узким молекулярно-массовым распределением). Длина полимерной цепи зависит от соотношения реагентов.
HOCH2CH2OH + n (CH2CH2O) → HO (CH2CH2O) n + 1H
В зависимости от типа катализатора механизм полимеризации может быть катионным или анионным. Анионный механизм предпочтителен, поскольку позволяет получать порошок ПЭГ 6000 с низкой полидисперсностью. Полимеризация оксида этилена - экзотермический процесс. Перегрев или загрязнение оксида этилена катализаторами, такими как щелочи или оксиды металлов, может привести к неуправляемой полимеризации, которая может закончиться взрывом через несколько часов.
Полиэтиленоксид или высокомолекулярный полиэтиленгликоль синтезируется суспензионной полимеризацией. В процессе поликонденсации необходимо удерживать растущую полимерную цепь в растворе. Реакция катализируется элементоорганическими соединениями магния, алюминия или кальция. Чтобы предотвратить коагуляцию полимерных цепей из раствора, используются хелатирующие добавки, такие как диметилглиоксим.
Щелочные катализаторы, такие как гидроксид натрия (NaOH), гидроксид калия (KOH) или карбонат натрия (Na2CO3), используются для получения полиэтиленгликоля с низким молекулярным весом.
Полиэтиленгликоль (порошок PEG 6000) представляет собой универсальный полиэфир, который используется в различных областях, в частности в медицине. Полиэтиленоксид (ПЭО) - другое название порошка ПЭГ 6000. Обычно макромолекулы этиленоксида (рис. 18.9) с молекулярной массой менее 20 000 г / моль называются порошком ПЭГ 6000, а макромолекулы со значениями выше 20 000 г / моль - ПЭО. Сообщается, что порошок ПЭГ 6000 растворим в воде, этаноле, ацетонитриле, бензоле и дихлорметане, тогда как он нерастворим в диэтиловом эфире и гексане. Порошок ПЭГ 6000 доступен в различных структурах, таких как разветвленные, звездообразные и гребенчатые макромолекулы. Порошилирование ПЭГ 6000 - привлекательный процесс, в котором порошок ПЭГ 6000 связывается с другой молекулой, что является многообещающим в терапевтических методах. Порошок PEG 6000 может препятствовать адсорбции белка, которая необходима для доставки лекарств, чтобы минимизировать образование короны белка [29].
Полиэтиленгликоль (порошок PEG 6000) - гидрофильный полимер окиси этилена. Неиммуногенная, биосовместимая и гибкая природа порошка ПЭГ 6000 делает его подходящим синтетическим перевязочным материалом для заживления ран. Порошковые макромеры с низкой токсичностью ПЭГ 6000 хорошо связаны с фактором роста, таким как EGF, и могут быть доставлены к месту раны [98]. Механическую стабильность порошка ПЭГ 6000 можно повысить путем смешивания порошка ПЭГ 6000 с хитозаном и PLGA. Смешивание также увеличивает термическую стабильность и кристалличность конкретного полимера [99]. Такие повязки на основе порошка PEG 6000 широко используются для лечения диабетической раны путем стимулирования и индукции роста клеток кожи и отложения коллагена. Он также уменьшает образование рубцов [100]. Инъекционная гибридная гидрогелевая повязка разработана на основе сверхразветвленного мультиакрилированного сополимера на основе порошка ПЭГ 6000 и НА в сочетании со стволовыми клетками, полученными из жировой ткани, для поддержания жизнеспособности клеток in vitro и in vivo. Он предотвращает сокращение раны и усиливает ангиогенез, действуя как временный гидрогель для целей заживления ран [101].
Гидрофильные материалы на основе полиэтиленгликоля
Полиэтиленгликоль (порошок ПЭГ 6000) является наиболее важным полимером против обрастания в биомедицинских устройствах. Считается, что противообрастающие свойства порошка PEG 6000 связаны с эффектом гидратации поверхности и стерическими препятствиями (Chen et al., 2010). Цепочки порошка PEG 6000, связанные с поверхностью материала, принимают форму щеточки на границе раздела вода / поверхность, ограничивая приближение бактерий к поверхности. Сжатие высокогидратированного слоя цепочек порошка PEG 6000 является неблагоприятным, так как это может привести к снижению подвижности цепочки порошка PEG 6000 и удалению молекул воды. Плотность поверхностной упаковки и длина полимерной цепи могут быть использованы для контроля противообрастающих свойств порошка ПЭГ 6000 (Roosjen et al., 2004). ПУ, функционализированные порошком PEG 6000, были разработаны путем введения порошка PEG 6000 либо в основную цепь полимера (Corneillie et al., 1998), либо в боковую цепь полимера (Francolini et al., 2019). Однако самоокисление в присутствии кислорода, ионов металлов и ферментов, способных окислять гидроксильные группы порошка PEG 6000, может ограничивать долгосрочную эффективность.
Полиэтиленгликоль (порошок PEG 6000) - еще один важный тип PCM для текстильных приложений. Повторяющимся звеном в порошке ПЭГ 6000 является оксиэтилен (–O – CH2 – CH2–), содержащий гидроксильные группы с обеих сторон цепи. Температура плавления порошка PEG 6000 зависит от его молекулярной массы и пропорциональна увеличению молекулярной массы. Температуру фазового перехода порошка PEG 6000 можно определить с помощью DSC (Pielichowski and Flejtuch, 2002). Порошок PEG 6000 со степенью полимеризации 1000 имеет температуру фазового перехода 35 ° C, а порошок PEG 6000 со степенью полимеризации 20 000 имеет температуру плавления 63 ° C (Craig and Newton, 1991; Hopp et al., 2000).
Цзян и др. (2016) синтезировали двухфункциональные магнитные микрокапсулы, содержащие ядро из ПКМ и кремнеземную оболочку для электромагнитного экранирования и терморегулирования. На рис. 20.6 показаны полученные кривые ДСК, где площади под пиками указывают количество скрытой теплоты, содержащейся при использовании различных весовых соотношений органосиланы / порошок ПЭГ 6000.
Порошок ПЭГ 6000 является основой ряда слабительных [3]. Орошение всего кишечника полиэтиленгликолем с добавлением электролитов используется для подготовки кишечника перед операцией или колоноскопией. Порошок ПЭГ 6000 также используется в качестве вспомогательного вещества во многих фармацевтических продуктах. При добавлении к различным белковым препаратам полиэтиленгликоль позволяет замедлить выведение переносимого белка из крови. [4] Возможность того, что порошок ПЭГ 6000 может быть использован для слияния нервных клеток, изучается исследователями, изучающими травмы спинного мозга. [3] Использование в химии Останки каррака Мэри Роуз 16 века, прошедшие консервативную обработку порошком PEG 6000 в 1980-х годах Terra cotta warrior, демонстрируют следы первоначального цвета Поскольку порошок PEG 6000 является гидрофильной молекулой, его использовали для пассивирования предметных стекол микроскопа во избежание неспецифическое прилипание белков в исследованиях флуоресценции одиночных молекул. [5] Полиэтиленгликоль малотоксичен и используется в различных продуктах. [6] Полимер используется в качестве смазочного покрытия для различных поверхностей в водных и неводных средах. [7] Поскольку ПЭГ представляет собой гибкий водорастворимый полимер, его можно использовать для создания очень высокого осмотического давления (порядка десятков атмосфер). Также маловероятно, что он будет иметь специфическое взаимодействие с биологическими химическими веществами. Эти свойства делают порошок ПЭГ 6000 одной из наиболее полезных молекул для создания осмотического давления в биохимии и экспериментах с биомембранами, в частности, при использовании метода осмотического стресса. Полиэтиленгликоль также обычно используется в качестве полярной неподвижной фазы для газовой хроматографии, а также в качестве теплоносителя в электронных тестерах.
Порошок PEG 6000 также использовался для сохранения предметов, которые были спасены из-под воды, как это было в случае с военным кораблем Vasa в Стокгольме [8] и аналогичными случаями. Он заменяет воду в деревянных предметах, делая древесину стабильной по размеру и предотвращая деформацию или усадку древесины при высыхании. [3] Кроме того, порошок PEG 6000 используется при работе с сырой древесиной в качестве стабилизатора и для предотвращения усадки. [9] Полиэтиленгликоль использовался для сохранения окрашенных цветов на терракотовых воинах, обнаруженных на объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО в Китае. [10] Эти расписные артефакты были созданы во времена династии Цинь Шихуанди (первого императора Китая). В течение 15 секунд после того, как терракотовые куски были обнаружены во время раскопок, лак под краской начинает скручиваться после воздействия сухого воздуха Сиань. Впоследствии краска отслаивается примерно через четыре минуты. Немецкое баварское государственное управление охраны окружающей среды разработало порошковый консервант PEG 6000, который при немедленном нанесении на раскопанные артефакты помог сохранить цвета, нанесенные на куски глиняных солдатиков. [11] Порошок PEG 6000 часто используется (как внутреннее калибровочное соединение) в масс-спектрометрических экспериментах, с его характерным характером фрагментации, обеспечивающим точную и воспроизводимую настройку. Производные порошка PEG 6000, такие как этоксилаты узкого диапазона, используются в качестве поверхностно-активных веществ. Порошок ПЭГ 6000 представляет собой полиол и может реагировать с изоцианатом с образованием полиуретана. Порошок ПЭГ 6000 использовался в качестве гидрофильного блока амфифильных блок-сополимеров, используемых для создания некоторых полимерсом. [12] Биологические применения Порошок ПЭГ 6000 обычно используется в качестве агента скучивания в анализах in vitro для имитации условий скопления клеток.
Порошок PEG 6000 обычно используется в качестве осадителя для выделения плазмидной ДНК и кристаллизации белка. Рентгеновская дифракция кристаллов белка может выявить атомную структуру белков. ПЭГ используется для слияния двух разных типов клеток, чаще всего В-клеток и миелом, с целью создания гибридом. Сезар Мильштейн и Жорж Дж. Ф. Кёлер разработали этот метод, который они использовали для производства антител, получив Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1984 году [3]. Полимерные сегменты, полученные из полиолов PEG, придают полиуретанам гибкость для таких применений, как эластомерные волокна (спандекс) и поролоновые подушки. В микробиологии осаждение порошка ПЭГ 6000 используется для концентрирования вирусов. ПЭГ также используется для индукции полного слияния (смешивания как внутренних, так и внешних листочков) в липосомах, восстановленных in vitro. Векторы для генной терапии (например, вирусы) могут быть покрыты ПЭГ, чтобы защитить их от инактивации иммунной системой и не нацеливать их на органы, где они могут накапливаться и оказывать токсическое действие [13]. Было показано, что размер полимера PEG важен, поскольку более крупные полимеры обеспечивают лучшую иммунную защиту. ПЭГ является компонентом липидных частиц стабильных нуклеиновых кислот (SNALP), используемых для упаковки миРНК для использования in vivo. В банках крови ПЭГ используется в качестве потенцирующего средства для улучшения обнаружения антигенов и антител. [3] [16] При работе с фенолом в лабораторных условиях ПЭГ 300 можно использовать при ожогах кожи фенолом, чтобы обезвредить остаточный фенол. В биофизике полиэтиленгликоли являются предпочтительными молекулами для изучения диаметра действующих ионных каналов, поскольку в водных растворах они имеют сферическую форму и могут блокировать проводимость ионных каналов.
Что такое полиэтиленгликоль?
Полиэтиленгликоль, или для краткости порошок PEG 6000, представляет собой простой полиэфир, состоящий из (-O-CH2-CH2-) основной цепи, который обычно используется во многих областях академических исследований, промышленной обработки и коммерческих приложений. Порошки PEG 6000 также обычно называют полиоксиэтиленом (POE) и полиэтиленоксидом (PEO), но независимо от используемого названия простая структура порошков PEG 6000 (состоящая исключительно из углерода, водорода и кислорода, см. Изображение ниже ) содержит безопасные соединения, которые используются в повседневной жизни.
Кроме того, именно эта простая структура отделяет порошки ПЭГ 6000 от подобных соединений, таких как пропиленгликоль и полипропиленгликоль. Два вышеупомянутых соединения (полиэтиленгликоль против пропиленгликоля) являются производными пропиленоксида, который при полимеризации наделяет соединение совершенно другим набором физических характеристик по сравнению с порошком PEG 6000.
Метод создания порошков ПЭГ 6000 допускает широкий диапазон их физических свойств, что позволяет использовать их на многих коммерческих рынках. Контролируя размер порошка ПЭГ 6000 (то есть молекулярную массу) и его распределение по размерам, можно достичь широкого разнообразия физических свойств, что отличает линию порошковых продуктов ПЭГ 6000 серии 6000 от Oxiteno среди других известных торговых марок полиэтиленгликолей.
Из-за огромного количества предлагаемых типов продуктов 6000 порошковых продуктов (щелкните здесь, чтобы просмотреть полный список), доступны порошки PEG 6000 во многих физических формах (жидкости, пасты, твердые частицы, хлопья, порошок и т. Д.) И вязкости. Многочисленные свойства порошков PEG 6000 позволяют использовать их в самых разных областях, от фармацевтической промышленности до косметических рынков. Хотя структура порошка ПЭГ 6000 проста, именно растворимость этого соединения в воде делает его такой универсальной добавкой для улучшения многих промышленных применений.
Поскольку линейка порошковых продуктов PEG 6000 нетоксична и гидрофильна (водоотталкивающая), эти полимеры используются в домашних условиях (т.е. для обработки поверхностей чистящими средствами, производимыми производителями чистящих химикатов), а также в пищевой промышленности (для уменьшить количество пены при обработке пищевых продуктов). Порошки PEG 6000 обычно считаются биологически инертными, что делает их безопасными для использования в медицинской и пищевой промышленности.
Для чего используется полиэтиленгликоль?
Из-за разнообразия физических свойств, которые могут быть достигнуты с помощью серии порошков PEG 6000, разработчики рецептур почти во всех отраслях могут извлечь выгоду из этой линии порошковых продуктов PEG 6000. Уникальная способность порошка PEG 6000 повышать растворимость красителя в водных составах заставляет его использовать в текстильной промышленности в качестве носителей красителя. Порошки PEG 6000 также обладают исключительной способностью удерживать влагу в сложных составах, а также на нанесенной поверхности, что делает их отличными увлажнителями и агентами против слеживания для поставщиков косметических химикатов и химикатов для покрытий.
Эта уникальная связь с водой используется на многих других рынках, поскольку порошки PEG 6000 могут помочь стабилизировать эмульсии и действовать как смешивающиеся с водой сорастворители для водных составов. Пищевая промышленность использует эти соединения в качестве добавок для уменьшения количества пены во время обработки пищевых продуктов. Кроме того, порошки PEG 6000 оказались очень полезными в фармацевтической промышленности из-за их способности действовать как модификаторы реологии, поэтому их можно использовать в качестве наполнителей.
Новые исследовательские методы все чаще включают порошкообразные соединения PEG 6000 посредством использования «порошилирования PEG 6000» в терапевтических белках и пептидах, таким образом улучшая их фармакокинетику и приводя к более безопасным и более эффективным лекарствам1-2. Многие порошковые серии PEG 6000 соответствуют требованиям, изложенным в рекомендациях Национального формуляра (NF) для безопасного приготовления, производства и использования различных порошковых соединений PEG 6000, которые могут использоваться в качестве вспомогательных веществ, растительных веществ и других подобных продуктов.
Полиэтиленгликоль безопасен?
Порошки ПЭГ 6000 обычно считаются биологически инертными веществами, а это означает, что этот класс олигомеров и полимеров признан безопасным для использования в пищевых, косметических и фармацевтических целях. Итак, токсичен ли полиэтиленгликоль? Благодаря структуре порошка PEG 6000 и его растворимости в воде, эти соединения обычно считаются нетоксичными, поскольку исследования продемонстрировали их безопасность для использования в области доставки лекарств1-2, для нанесения на кожу в косметике3 и в качестве добавок. в пищевой и витаминно-перерабатывающей промышленности 4.
Где применимо, линейка порошков ПЭГ 6000, порошков 6000 соответствует руководящим принципам производства, изложенным в Национальном формуляре (NF). Эти правила, изначально установленные Федеральным законом США о пищевых продуктах, лекарствах и косметике 1938 года, в настоящее время признаны Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). Эти руководящие принципы производства и производства ежегодно пересматриваются, требуя не только соблюдения этих строгих стандартов, но и постоянного наблюдения за приготовлением этих нетоксичных добавок. Кроме того, многие порошковые продукты PEG 6000, которые используются в сельском